Diseño aerodinámico de una vawt adecuada a los perfiles de viento de paraguaná mediante CFD

Resumen

El desarrollo de nuevas tecnologías orientadas al uso de energías renovables ha dado lugar al acelerado crecimiento en torno a la fuente eólica debido a su carácter de energía limpia, sustentable y de poca incidencia ambiental. Entre las zonas costeras de Venezuela, destaca la Península de Paraguaná por presentar velocidades superiores a los 5 m/s a 10 metros sobre el nivel del suelo como consecuencia de las brisas marinas, ofreciendo un potencial eólico viable para su aprovechamiento. Valiéndose de la omni-direccionalidad de las turbinas eólicas de eje vertical (VAWT), el presente trabajo aborda el diseño aerodinámico de un aerogenerador tipo Darrieus de perfiles rectos y simétricos, apoyado en la dinámica de fluidos computacional (CFD). Mediante un análisis estadístico y de probabilidad de una muestra de 8420 datos de las velocidades del viento registradas en la estación meteorológica de Punto Fijo, se determinó la velocidad de diseño y la longitud máxima de los álabes. Seguidamente, a través del software libre OpenFOAM, se elaboró un modelo computacional de la turbina en estudio bajo las simplificaciones de un rotor-estator bidimensional, interfaz de mallado rotativo y modelo de turbulencia kw-SST, para perfiles NACA0012, 0015 y 0018, identificando la configuración geométrica de mayor eficiencia de acuerdo a los coeficientes aerodinámicos y de potencia obtenidos.